专利名称：压电变压器驱动方法及电路、冷阴极管发光装置及液晶屏的制作方法
技术领域：
本发明涉及压电变压器的驱动方法和驱动电路、使用作为这种驱动方法和驱动电路的压电变压器的负载的冷阴极管的冷阴极管发光装置、装入这种冷阴极管发光装置并由此控制亮度的液晶屏、装入这种液晶屏的便携式电话、便携式信息终端(PDAPersonal DigitalAssistant个人数字助理)、通信终端等的液晶屏装入设备。
背景技术：
以下，对现有的压电变压器的驱动方法进行说明。
压电变压器是在压电材料上形成初级侧(输入侧)和次级侧(输出侧)的电极后，在初级侧电极施加压电变压器的谐振频率附近的交流电压而使压电变压器机械振动，通过压电效应转换该机械振动，从次级侧电极取出电信号的装置，能以高于电磁变压器的能量密度进行处理，所以能比电磁变压器小型、薄型，可以实现高转换效率。
此外，压电变压器通过电/机械转换来进行能量转换，所以与电磁变压器相比较，向空间放射的电磁噪声非常小。
压电变压器一般对应连接在次级侧上的负载的阻抗，使表示次级侧输出的电压与初级侧输入的电压之比的升压比改变，使由次级侧输出的功率与初级侧输入的功率之比表示的驱动效率同样改变，所以能得到最大升压比和驱动效率的驱动频率也改变。也就是说，为了以一定的升压比高效率地驱动压电变压器，必须根据所连接的负载的阻抗来设定驱动频率。
例如，使用冷阴极管作为压电变压器的负载时，冷阴极管一般在点灯前表现出几百兆欧姆以上的高阻抗，阻抗在点灯后急剧下降到几百kΩ～几十kΩ，所以为了利用压电变压器高效率地使冷阴极管点灯，必须在点灯开始前和点灯后使加在压电变压器初级侧上的电压的频率和电压电平改变。
使用该压电变压器构成换流器(inverter)电路时，至少使用不少于1个的开关(switching)元件，以压电变压器的谐振频率附近的频率形成矩形波。再有，在开关元件的输出侧和压电变压器的初级侧之间设置滤波电路，而以使压电变压器的输入电压尽量接近正弦波的状态来驱动压电变压器。
为了提高压电变压器的转换效率，必须尽量使驱动压电变压器以外的频率成分不输入压电变压器。使用压电变压器构成换流器电路时，由于压电变压器是电容性元件，所以用现有的驱动方法，需要在开关元件和压电变压器的初级侧电极之间设置使用电感的滤波电路。
这样的现有技术，公知的有图16A所示的功率转换装置(现有例1)(例如参照日本特开平10-201241号公报的第5页、图1(b)、图6、图8)，另外还有图17所示的功率转换装置(现有例2)(例如参照日本特开平10-201245号公报的第5页、图4、图5、图9)。
这种现有例1、2使用压电变压器构成换流器电路，所以是用阶梯波信号驱动压电变压器的方式的一个例子。
在图16A所示的现有例1中，通过由充电用开关元件S1、S2、S3、S4、S5和放电用开关元件S6、S7、S8、S9、S10控制电容器C1、C2、C3的充放电的时序(timing)，来设定来自电流电源103的电压电平。通过该电压电平的设定和开关元件Sa、Sb、Sc、Sd的开关的时序，如图16B所示，生成1个阶梯的时间为W1的阶梯状电压波形，加在压电变压器101上，将功率供给负载102。
另外，在图17所示的现有例2中，开关元件Sa和Sb的共用连接部A和压电变压器101的一初级侧电极的一侧之间连接着电感104，在压电变压器101的两初级侧电极之间连接着电感105，电感104和电容器105构成滤波电路，将图16B所示的阶梯波整形成正弦波形。
但是，在上述现有例1和2中，仅仅公开了由阶梯波信号驱动压电变压器的方式。
压电变压器的振动模式(vibration mode)有多种，所以在以正弦波以外的驱动波形进行驱动的情况下，由压电变压器的输入部的电容成分，使无效功率增加或者高次谐波成分激励压电变压器的高次振动模式的原因。
因此，作为压电变压器的负载使用冷阴极管的情况下，点灯冷阴极管所需要的功率之外，还通过换流器电路处理无效功率。其结果，换流器电路的效率降低，在压电变压器内部的电感损耗的影响引起效率降低，同时难以提高转换效率。
另外，由高次谐波成分激励压电变压器的高次振动模式时，存在与所期望的振动模式重叠而在压电变压器内部发生高次振动模式的失真的可能性。其结果，产生压电变压器的耐功率性降低和大振幅动作引起的特性的劣化等问题，成为可靠性降低的原因。
为此，存在妨碍压电换流器的小型化、或采用了将基于压电换流器的冷阴极管的发光装置内置的液晶屏的通信设备的小型化的问题。
发明内容
本发明是鉴于上述问题点而提出来的，其目的在于提供一种压电变压器的驱动方法及驱动电路，不使用感性元件，通过对由压电变压器的驱动信号所包含的、驱动频率以外的高次谐波成分的输入电流进行抑制，来提高压电变压器的驱动效率，而且抑制电磁噪声。
本发明的另一个目的在于，提供一种压电变压器的驱动方法及驱动电路，可以不使用感性元件，对由压电变压器的驱动信号所包含的、驱动频率以外的高次谐波成分所激励的高次模式进行抑制，来提高电变压器的耐功率性和失真的可靠性。
本发明的另一目的在于，提供一种使用上述压电变压器的驱动方法及驱动电路来对冷阴极管进行发光控制的冷阴极管发光装置、装入这种冷阴极管发光装置的液晶屏、及装入这种液晶屏的便携式电话和通信终端等的液晶装入设备。
为了达成上述目的，本发明涉及的第1方案的压电变压器的驱动方法，该被驱动的压电变压器在压电体上形成初级侧电极和次级侧电极，对从初级侧电极输入的驱动信号进行转换，从次级侧电极输出至负载，其特征在于，具备检测对负载的输出状态，生成检测信号的步骤；及基于检测信号，生成对压电变压器的驱动频率和输入功率进行控制的驱动信号的步骤；驱动信号是矩形波信号，该矩形波信号具有由驱动信号的周期(T)分别乘以到第n(n是不小于1的自然数)时间比率为止的时间比率而得到的、电平为从最大电位及最小电位向中间电位顺次改变的电位的到第n时间期间为止的时间期间，到第n时间比率为止的时间比率之和被设定成小于0.5，而且到第n时间比率为止的时间比率被设定成更高次的各输入电流的值相对激励压电变压器的频率的输入电流的值的比率之和变为最小。
为了达成上述目的，本发明涉及的第2方案的压电变压器的驱动方法，该被驱动的压电变压器在压电体上形成初级侧电极和次级侧电极，对从初级侧电极输入的驱动信号进行转换，从次级侧电极输出至负载，其特征在于，具备检测对负载的输出状态，生成检测信号的步骤；及基于检测信号，生成对压电变压器的驱动频率和输入功率进行控制的驱动信号的步骤；驱动信号是矩形波信号，该矩形波信号具有驱动信号的周期(T)乘以预定的时间比率(δ)而得到的、电平为最大电位(2V)及最小电位(0V)的时间期间(δT)，时间比率(δ)设定成小于0.5，且使更高次的各输入电流的值(A3、A5)相对激励压电变压器的频率的输入电流的值(A1)的比率(R1、R2)之和(R3)变为最小。
为了达成上述目的，本发明涉及的第3方案的压电变压器的驱动方法，该被驱动的压电变压器在压电体上形成初级侧电极和次级侧电极，对从初级侧电极输入的驱动信号进行转换，从次级侧电极输出至负载，其特征在于，具备检测对负载的输出状态，生成检测信号的步骤；及基于检测信号，生成对压电变压器的驱动频率和输入功率进行控制的驱动信号的步骤；驱动信号是具有第1时间期间(δ1T)和第2时间期间(δ2T)的矩形波信号，该第1时间期间是第1时间比率(δ1)乘以驱动信号的周期(T)而得到的、电平为最大电位(2V)及最小电位(0)的时间期间，该第2时间期间是第2时间比率(δ2)乘以驱动信号的周期而得到的、电平为最大电位和最小电位之间的电位(α1V、α2V)的时间期间，第1时间比率(δ1)和第2时间比率(δ2)之和设定成小于0.5，而且第1时间比率(δ1)及第2时间比率(δ2)设定成更高次的各输入电流的值相对激励压电变压器的频率的输入电流的值的比率(R11、R12)之和(R13)变为最小。
为了达成上述目的，本发明涉及的第4方案的压电变压器的驱动方法，该被驱动的压电变压器在压电体上形成初级侧电极和次级侧电极，对从初级侧电极输入的驱动信号进行转换，从次级侧电极输出至负载，其特征在于，具备检测对负载的输出状态，生成检测信号的步骤；及基于检测信号，生成对压电变压器的驱动频率和输入功率进行控制的驱动信号的步骤；驱动信号是矩形波信号，该矩形波信号具有由驱动信号的周期(T)分别乘以到第n(n是不小于1的自然数)时间比率为止的时间比率而得到的、电平为从最大电位及最小电位向中间电位顺次改变的电位的到第n时间期间为止的时间期间，到第n时间比率为止的时间比率之和被设定成小于0.5，而且到第n时间比率为止的时间比率被设定成更高次的各振动模式的振幅相对激励压电变压器的振动模式的振幅的比率之和变为最小。
为了达成上述目的，本发明涉及的第5方案的压电变压器的驱动方法，该被驱动的压电变压器在压电体上形成初级侧电极和次级侧电极，对从初级侧电极输入的驱动信号进行转换，从次级侧电极输出至负载，其特征在于，具备检测对负载的输出状态，生成检测信号的步骤；及基于检测信号，生成对压电变压器的驱动频率和输入功率进行控制的驱动信号的步骤；驱动信号是矩形波信号，该矩形波信号具有驱动信号的周期(T)乘以预定的时间比率(δ)而得到的、电平为最大电位(2V)及最小电位(0)的时间期间(δT)，时间比率(δ)设定成小于0.5，且使更高次的各振动模式的振幅(A3、A5)相对激励压电变压器的振动模式的振幅(A1)的比率(R1、R2)之和(R3)变为最小。
为了达成上述目的，本发明涉及的第6方案的压电变压器的驱动方法，该被驱动的压电变压器在压电体上形成初级侧电极和次级侧电极，对从初级侧电极输入的驱动信号进行转换，从次级侧电极输出至负载，其特征在于，具备检测对负载的输出状态，生成检测信号的步骤；及基于检测信号，生成对压电变压器的驱动频率和输入功率进行控制的驱动信号的步骤；驱动信号(T)是具有第1时间期间(δ1T)和第2时间期间(δ2T)的矩形波信号，该第1时间期间是第1时间比率(δ1)乘以驱动信号的周期(T)而得到的、电平为最大电位(2V)及最小电位(0)的时间期间，该第2时间期间是第2时间比率(δ2)乘以驱动信号的周期而得到的、电平为最大电位和最小电位之间的电位(α1V、α2V)的时间期间，第1时间比率(δ1)和第2时间比率(δ2)之和设定成小于0.5，而且第1时间比率(δ1)及第2时间比率(δ2)设定成更高次的各振动模式的振幅相对激励压电变压器的振动模式的振幅的比率(R11、R12)之和(R3)变为最小。
为了达成上述目的，本发明涉及的第1方案的压电变压器的驱动电路，其特征在于，具备压电变压器，在压电体上形成初级侧电极和次级侧电极，对从初级侧电极输入的驱动信号进行转换，从次级侧电极输出至负载；检测部，检测对负载的输出状态来生成检测信号；控制部，基于从检测部输出的检测信号，生成用于对压电变压器的驱动频率和输入功率进行控制的控制信号；及驱动部，基于从控制部输出的控制信号，向压电变压器提供驱动信号；驱动信号是矩形波信号，该矩形波信号具有由驱动信号的周期(T)分别乘以到第n(n是不小于1的自然数)时间比率为止的时间比率而得到的、电平为从最大电位及最小电位向中间电位顺次改变的电位的到第n时间期间为止的时间期间，控制部将到第n时间比率为止的时间比率之和设定成小于0.5，而且将到第n时间比率为止的时间比率设定成更高次的各输入电流的值相对激励压电变压器的频率的输入电流的值的比率之和变为最小。
为了达成上述目的，本发明涉及的第2方案的压电变压器的驱动电路，其特征在于，具备压电变压器，在压电体上形成初级侧电极和次级侧电极，对从初级侧电极输入的驱动信号进行转换，从次级侧电极输出至负载；检测部，检测对负载的输出状态来生成检测信号；控制部，基于从检测部输出的检测信号，生成用于对压电变压器的驱动频率和输入功率进行控制的控制信号(S1、S2、S11、S12、S13、S14)；及驱动部，基于从控制部输出的控制信号，向压电变压器提供驱动信号(S3)；驱动信号是矩形波信号，该矩形波信号具有驱动信号的周期(T)乘以预定的时间比率(δ)而得到的、电平为最大电位(2V、+V)及最小电位(0V、-V)的时间期间(δT)，驱动部包括至少两个开关元件，控制部通过对向开关元件提供的至少两个控制信号的占空比或相位进行控制，将时间比率设定成小于0.5，且使更高次的各输入电流的值(A3、A5)相对激励压电变压器的频率的输入电流的值(A1)的比率(R1、R2)之和(R3)变为最小。
为了达成上述目的，本发明涉及的第3方案的压电变压器的驱动电路，其特征在于，具备压电变压器，在压电体上形成初级侧电极和次级侧电极，对从初级侧电极输入的驱动信号进行转换，从次级侧电极输出至负载；检测部，检测对负载的输出状态来生成检测信号；控制部，基于从检测部输出的检测信号，生成用于对压电变压器的驱动频率和输入功率进行控制的控制信号；及驱动部，基于从控制部输出的控制信号，向压电变压器提供驱动信号；驱动信号(T)是具有第1时间期间(δ1T)和第2时间期间(δ2T)的矩形波信号，该第1时间期间是第1时间比率乘以驱动信号的周期(T)而得到的、电平为最大电位(2V)及最小电位(0)的时间期间，该第2时间期间是第2时间比率乘以驱动信号的周期(T)而得到的、电平为最大电位和最小电位之间的电位(α1、α2)的时间期间，控制部将第1时间比率(δ1)和第2时间比率(δ2)之和设定成小于0.5，而且将第1时间比率(δ1)及第2时间比率(δ2)设定成更高次的各输入电流的值相对激励压电变压器的频率的输入电流的值的比率之和变为最小。
为了达成上述目的，本发明涉及的第4方案的压电变压器的驱动电路，其特征在于，具备压电变压器，在压电体上形成初级侧电极和次级侧电极，对从初级侧电极输入的驱动信号进行转换，从次级侧电极输出至负载；检测部，检测对负载的输出状态来生成检测信号；控制部，基于从检测部输出的检测信号，生成用于对压电变压器的驱动频率和输入功率进行控制的控制信号；及驱动部，基于从控制部输出的控制信号，向压电变压器提供驱动信号；驱动信号是矩形波信号，该矩形波信号具有由驱动信号的周期(T)分别乘以到第n(n是不小于1的自然数)时间比率为止的时间比率而得到的、电平为从最大电位及最小电位向中间电位顺次改变的电位的到第n时间期间为止的时间期间，控制部将到第n时间比率为止的时间比率之和设定成小于0.5，而且将到第n时间比率为止的时间比率设定成更高次的各振动模式的振幅相对激励压电变压器的振动模式的振幅的比率之和变为最小。
为了达成上述目的，本发明涉及的第5方案的压电变压器的驱动电路，其特征在于，具备压电变压器，在压电体上形成初级侧电极和次级侧电极，对从初级侧电极输入的驱动信号进行转换，从次级侧电极输出至负载；检测部，检测对负载的输出状态来生成检测信号；控制部，基于从检测部输出的检测信号，生成用于对压电变压器的驱动频率和输入功率进行控制的控制信号(S1、S2、S11、S12、S13、S14)；及驱动部，基于从控制部输出的控制信号，向压电变压器提供驱动信号(S3)；驱动信号是矩形波信号，该矩形波信号具有驱动信号的周期(T)乘以预定的时间比率(δ)而得到的、电平为最大电位(2V，+V)及最小电位(0，-V)的时间期间(δT)，驱动部包括至少两个开关元件，控制部通过对向开关元件提供的至少两个控制信号的占空比或相位进行控制，将时间比率设定成小于0.5，且使更高次的各振动模式的振幅相对激励压电变压器的振动模式的振幅的比率之和变为最小。
为了达成上述目的，本发明涉及的第6方案的压电变压器的驱动电路，其特征在于，具备压电变压器，在压电体上形成初级侧电极和次级侧电极，对从初级侧电极输入的驱动信号进行转换，从次级侧电极输出至负载；检测部，检测对负载的输出状态来生成检测信号；控制部，基于从检测部输出的检测信号，生成用于对压电变压器的驱动频率和输入功率进行控制的控制信号；及驱动部，基于从控制部输出的控制信号，向压电变压器提供驱动信号；驱动信号是具有第1时间期间(δ1T)和第2时间期间(δ2T)的矩形波信号，该第1时间期间是第1时间比率(δ1)乘以驱动信号的周期(T)而得到的、电平为最大电位(2V)及最小电位(0)的时间期间，该第2时间期间是第2时间比率(δ2)乘以驱动信号的周期(T)而得到的、电平为最大电位和最小电位之间的电位(α、α2)的时间期间，控制部将第1时间比率和第2时间比率之和设定成小于0.5，而且将第1时间比率及第2时间比率设定成更高次的各振动模式的振幅相对激励压电变压器的振动模式的振幅的比率(R11、R12)之和(R3)变为最小。
为了达成上述目的，本发明涉及的第1方案的冷阴极管发光装置，其特征在于，具备压电变压器，在压电体上形成初级侧电极和次级侧电极，对从初级侧电极输入的驱动信号进行转换后从次级侧电极输出；冷阴极管，与压电变压器的次级侧电极连接；检测部，检测对冷阴极管的输出状态来生成检测信号；控制部，基于从检测部输出的检测信号，生成用于对压电变压器的驱动频率和输入功率进行控制的控制信号；及驱动部，基于从控制部输出的控制信号，向压电变压器提供驱动信号；驱动信号是矩形波信号，该矩形波信号具有由驱动信号的周期(T)分别乘以到第n(n是不小于1的自然数)时间比率为止的时间比率而得到的、电平为从最大电位及最小电位向中间电位顺次改变的电位的到第n时间期间为止的时间期间，控制部将到第n时间比率为止的时间比率之和设定成小于0.5，而且将到第n时间比率为止的时间比率设定成更高次的各输入电流的值相对激励压电变压器的频率的输入电流的值的比率之和变为最小，基于所设定的到第n时间比率为止的时间比率生成控制信号。
为了达成上述目的，本发明涉及的第2方案的冷阴极管发光装置，其特征在于，具备压电变压器，在压电体上形成初级侧电极和次级侧电极，对从初级侧电极输入的驱动信号进行转换后从次级侧电极输出；冷阴极管，与压电变压器的次级侧电极连接；检测部，检测对冷阴极管的输出状态来生成检测信号；控制部，基于从检测部输出的检测信号，生成用于对压电变压器的驱动频率和输入功率进行控制的控制信号；及驱动部，基于从控制部输出的控制信号，向压电变压器提供驱动信号；驱动信号是矩形波信号，该矩形波信号具有驱动信号的周期(T)乘以预定的时间比率(δ)而得到的、电平为最大电位(2V，+V)及最小电位(0，-V)的时间期间(δT)，控制部将时间比率设定成小于0.5，且使更高次的各输入电流的值(A3、A5)相对激励压电变压器的频率的输入电流的值(A1)的比率(R1、R2)之和(R3)变为最小，基于所设定的时间比率生成控制信号。
为了达成上述目的，本发明涉及的第3方案的冷阴极管发光装置，其特征在于，具备压电变压器，在压电体上形成初级侧电极和次级侧电极，对从初级侧电极输入的驱动信号进行转换后从次级侧电极输出；冷阴极管，与压电变压器的次级侧电极连接；检测部，检测对冷阴极管的输出状态来生成检测信号；控制部，基于从检测部输出的检测信号，生成用于对压电变压器的驱动频率和输入功率进行控制的控制信号；及驱动部，基于从控制部输出的控制信号，向压电变压器提供驱动信号；驱动信号是具有第1时间期间(δ1T)和第2时间期间(δ12T)的矩形波信号，该第1时间期间是第1时间比率(δ1)乘以驱动信号的周期(T)而得到的、电平为最大电位(2V)及最小电位(0)的时间期间，该第2时间期间是第2时间比率(δ2)乘以驱动信号的周期(T)而得到的、电平为最大电位和最小电位之间的电位()的时间期间，控制部将第1时间比率(δ1)和第2时间比率(δ2)之和设定成小于0.5，而且将第1时间比率(δ1)及第2时间比率(δ2)设定成更高次的各输入电流的值相对激励压电变压器的频率的输入电流的值的比率之和变为最小，基于所设定的第1时间比率(δ1)和第2时间比率(δ2)生成控制信号。
为了达成上述目的，本发明涉及的第4方案的冷阴极管发光装置，其特征在于，具备压电变压器，在压电体上形成初级侧电极和次级侧电极，对从初级侧电极输入的驱动信号进行转换后从次级侧电极输出；冷阴极管，与压电变压器的次级侧电极连接；检测部，检测对冷阴极管的输出状态来生成检测信号；控制部，基于从检测部输出的检测信号，生成用于对压电变压器的驱动频率和输入功率进行控制的控制信号；及驱动部，基于从控制部输出的控制信号，向压电变压器提供驱动信号；驱动信号是矩形波信号，该矩形波信号具有由驱动信号的周期(T)分别乘以到第n(n是不小于1的自然数)时间比率为止的时间比率而得到的、电平为从最大电位及最小电位向中间电位顺次改变的电位的到第n时间期间为止的时间期间，控制部将到第n时间比率为止的时间比率之和设定成小于0.5，而且将到第n时间比率为止的时间比率设定成更高次的各振动模式的振幅相对激励压电变压器的振动模式的振幅的比率之和变为最小，基于所设定的到第n时间比率为止的时间比率生成控制信号。
为了达成上述目的，本发明涉及的第5方案的冷阴极管发光装置，其特征在于，具备压电变压器，在压电体上形成初级侧电极和次级侧电极，对从初级侧电极输入的驱动信号进行转换后从次级侧电极输出；冷阴极管，与压电变压器的次级侧电极连接；检测部，检测对冷阴极管的输出状态来生成检测信号；控制部，基于从检测部输出的检测信号，生成用于对压电变压器的驱动频率和输入功率进行控制的控制信号；及驱动部，基于从控制部输出的控制信号，向压电变压器提供驱动信号；驱动信号是矩形波信号，该矩形波信号具有驱动信号的周期(T)乘以预定的时间比率(δ)而得到的、电平为最大电位(2V，+V)及最小电位(0，-V)的时间期间(δT)，控制部将时间比率设定成小于0.5，且使更高次的各振动模式的振幅(A3、A5)相对激励压电变压器的振动模式的振幅(A1)的比率(R1、R2)之和(R3)变为最小，基于所设定的时间比率生成控制信号。
为了达成上述目的，本发明涉及的第6方案的冷阴极管发光装置，其特征在于，具备压电变压器，在压电体上形成初级侧电极和次级侧电极，对从初级侧电极输入的驱动信号进行转换后从次级侧电极输出；冷阴极管，与压电变压器的次级侧电极连接；检测部，检测对冷阴极管的输出状态来生成检测信号；控制部，基于从检测部输出的检测信号，生成用于对压电变压器的驱动频率和输入功率进行控制的控制信号；及驱动部，基于从控制部输出的控制信号，向压电变压器提供驱动信号；驱动信号是具有第1时间期间(δ1T)和第2时间期间(δ2T)的矩形波信号，该第1时间期间是第1时间比率(δ1)乘以驱动信号的周期(T)而得到的、电平为最大电位(2V)及最小电位(0)的时间期间，该第2时间期间是第2时间比率(δ2)乘以驱动信号的周期(T)而得到的、电平为最大电位和最小电位之间的电位(α1V、α2V)的时间期间，控制部将第1时间比率(δ1)和第2时间比率(δ2)之和设定成小于0.5，而且将第1时间比率(δ1)及第2时间比率(δ2)设定成更高次的各振动模式的振幅相对激励压电变压器的振动模式的振幅的比率(R11、R12)之和(R13)变为最小，基于所设定的第1时间比率(δ1)和第2时间比率(δ2)生成控制信号。
为了达成上述目的，本发明涉及的液晶屏，其特征在于，内置第1至第6方案的冷阴极管发光装置，通过冷阴极管发光装置进行亮度控制。
为了达成上述目的，本发明涉及的液晶屏装入设备，其特征在于，装入了本发明涉及的液晶屏。
根据本发明上述第1至第3方案的压电变压器的驱动方法及驱动电路，可以不使用感性元件，就能对压电变压器的驱动信号中所含的、驱动频率以外的高次谐波成分的输入电流的值进行控制，由此可以提高压电变压器的驱动效率而且可以抑制电磁噪声。
根据本发明上述第4至第6方案的压电变压器的驱动方法及驱动电路，可以不使用感性元件，就能对压电变压器的驱动信号中所含的、由驱动频率以外的高次谐波成分激励的高次振动模式进行抑制，由此可以提高压电变压器耐功率性以及失真的可靠性。
采用上述压电变压器的驱动电路，在液晶屏中内置了对冷阴极管控制发光的冷阴极管发光装置，通过将该液晶屏装入便携式电话和通信终端等设备中，可以实现设备的小型化而且可以提高可靠性。
图1是表示本发明实施方式1涉及的压电变压器驱动电路的一构成例的方框图。
图2A是表示从图1的驱动部4向压电变压器1加矩形波驱动信号的一个例子的波形图。
图2B是表示通过傅里叶(Fourier)变换由频率成分计算的各振动模式的振幅A的变化，相对图2A所示的时间比率δ的变化的曲线图。
图2C是3次振动模式的振幅A3相对图2B所示的1次振动模式的振幅A1的比率R1、5次振动模式的振幅A5相对图2B所示的1次振动模式的振幅A1的比率R2、以及将R1与R2之和规格化的值R3的曲线图。
图3是表示本发明实施方式2涉及的压电变压器驱动电路的一构成例的方框图。
图4是图3的驱动电路的各部信号的时序图。
图5是表示本发明实施方式2涉及的压电变压器驱动电路的变化例的方框图。
图6图5的驱动电路的各部信号的时序图。
图7是表示本发明实施方式3涉及的压电变压器驱动电路的一构成例的方框图。
图8图7的驱动电路的各部信号的时序图。
图9是表示本发明实施方式4涉及的压电变压器驱动电路的一构成例的方框图。
图10A是表示从图9的驱动部34向压电变压器1上加矩形波驱动信号的一个例子的波形图。
图10B是表示相对图10A的第1时间比率δ1设定为0.21时的第2时间比率δ2的变化，3次振动模式的振幅与1次振动模式的振幅的比率R11、5次振动模式的振幅与1次振动模式的振幅的比率R12、以及将R1与R2之和规格化的值R13的曲线图。
图11是用于说明本发明实施例5的、表示图1的压电变压器1的构成的斜视图和表示λ(1波长)振动模式的位移分布的波形图。
图12是表示用于说明本发明实施例5的、图11所示的压电变压器1的导纳的频率特性的曲线图。
图13A是表示本发明实施例5的、从图1的驱动部4向压电变压器1加矩形波驱动信号的一个例子的波形图。
图13B是表示通过傅里叶变换由频率成分计算的各振动模式的振幅A的变化，相对图13A所示的时间比率δ的变化的曲线图。
图13C是输入电流的3次成分A3相对图13B所示的1次成分A1的比率R1、5次成分A5相对图13B所示的1次成分A1的比率R2、以及将R1和R2之和规格化的值R3的曲线图。
图14是表示本发明实施例6涉及的液晶屏的内部构成的示意性图。
图15是表示本发明实施例7涉及的作为液晶屏装入设备的便携式电话的外观构成的示意性图。
图16A是表示根据现有例1的压电变压器的驱动电路的构成例的电路图。
图16B是表示对图16A的压电变压器101加电压的波形图。
图17是表示根据现有例2的压电变压器的驱动电路的构成例的电路图。
具体实施例方式
以下，参照
有关本发明的较佳实施方式。
(实施方式1)图1是表示本发明实施方式1涉及的压电变压器驱动电路的一构成例的方框图。在图1中，1是压电变压器，2是负载，3是控制部，4是驱动部，5是检测部。
图2A是表示从驱动部4向压电变压器1加矩形波驱动信号的一个例子的波形图。在图2A中，矩形波驱动信号的周期T相当于压电变压器的驱动频率的倒数，驱动信号的电位为最大电位(2V)及最小电位(0V)的时间期间是δT。也就是说，δ表示驱动信号的电平为最大电位和最小电位的时间与驱动信号的周期T的比率。
图2B是表示通过傅里叶变换由频率成分计算的各振动模式的振幅A的变化，相对图2A所示的时间比率δ的变化的曲线图。在图2B中，A1是表示振幅A的变化相对激励压电变压器的振动模式即1次(基本)振动模式的时间比率δ的变化，A3表示振幅A的变化相对3次振动模式的时间比率δ的变化，A5表示振幅A的变化相对5次振动模式的时间比率δ的变化图2C是表示更高次振动模式的3次振动模式的振幅A3相对图2B所示的1次振动模式的振幅A1的比率R1、5次振动模式的振幅A5相对图2B所示的1次振动模式的振幅A1的比率R2、及将R1和R2之和规格化的值R3的曲线图。
如图2C所示，由于时间比率δ为0.4(40％)左右时R3最小，所以如果将时间比率δ设定为0.4左右，则与δ为0.5(加在压电变压器1上的矩形波驱动信号的占空比)时比较，3次振动模式和5次振动模式的频率成分可以变小。
接着，对基于如上求得的时间比率δ驱动压电变压器1的电路动作进行说明。
在图1中，通过控制部3设定压电变压器1的驱动频率和施加电压(图2A的电位V)，基于如图2C所示求出的时间比率δ生成控制信号，通过该控制信号，驱动部4以图2A所示的振幅形状的电压波形向压电变压器1的初级侧电极提供功率。从驱动部4提供的功率由压电变压器1升压后输出，向负载2提供功率。检测部5检测负载2的输出状态，将对应该输出状态的检测信号送至控制部3。控制部3基于来自检测部5的检测信号，对驱动频率或施加电压进行控制，以便使负载2的输出状态一定或变化。
在如上工作的元件构成的电路中，负载2使用冷阴极管时，冷阴极管在点灯开始前为不小于几百MΩ的高阻抗，点灯时由于阻抗急剧降低到几百kΩ，所以压电变压器1的谐振频率和升压比的频率特性变化。为此，控制部3对应冷阴极管的点灯状态、即阻抗的变化，对驱动频率和施加电压进行设定，来进行冷阴极管的点灯控制以及点灯时的亮度控制。
如以上所述，根据本实施例，可以不使用感性元件，对由压电变压器的驱动信号所包含的、驱动频率以外的高次谐波成分所激励的高次模式进行抑制，来提高压电变压器的驱动效率、耐功率性和失真的可靠性。
另外，本实施方式的驱动电路并非只有图1所示的构成元件可以实现，只要其他构成元件能满足图1的构成元件所实现的功能即可。
此外，本实施方式说明了在用1次振动模式激励压电变压器的情况下，考虑3次振动模式和5次振动模式对1次振动模式的影响来设定时间比率δ的值，但本发明并不限定考虑到5次振动模式为止的高次模式影响的比例。
此外，激励压电变压器的振动模式不限于1次振动模式，只要考虑对比激励的振动模式高的高次振动模式的影响来设定时间比率δ的值，就可以得到同样的效果。
再有，可以使用微计算机和存储器等数据存储装置等的外围设备，对采用基于从图1的检测部5来的检测信号的控制部3的、压电变压器1的驱动频率和驱动电压的设定通过软件进行处理，另外驱动部4能够由输出驱动电压波形的D/A转换器等和运算放大器等放大器构成。
(实施方式2)图3是表示本发明实施方式2涉及的压电变压器驱动电路的一构成例的方框图。另外，在图3中，具有与图1所示的实施方式1构成和功能相同的部分附加同一符号，并省略其说明。
在图3中，驱动部14由第1开关元件16、第2开关元件17、电阻元件R1和电阻元件R2串联连接而构成。另外，压电变压器1的一初级侧电极与接地电位连接。向第1开关元件16的栅极加从控制部13来的第1控制信号S1，向第2开关元件17的栅极加从控制部13来的第2控制信号S2，从电阻R1和R2的共用连接部输出驱动信号S3。
接着，在图3的基础上参照图4对如上构成的压电变压器的驱动电路的动作进行说明。图4是图3的驱动电路的各部信号的时序图。另外，图4中，由第1控制信号S1、S1’的“导通”和“断开”表示第1开关元件16处于导通和断开状态，由第2控制信号S2、S2’的“导通”和“断开”表示第2开关元件17处于导通和断开状态。
以图4所示的时序关系，从控制部13向第1开关元件16提供第1控制信号S1，向第2开关元件17提供第2控制信号S2时，在压电变压器1的初级侧电极加驱动信号S3，该驱动信号S3具备最大电位2V的时间期间为δT，中间电位V的时间期间为(1-2δ)T，最小电位0的时间期间为δT的电压波形。
另外，从控制部13向第1开关元件16提供占空比和相位不同于S1的第1控制信号S1’，向第2开关元件17提供占空比和相位不同于S2的第2控制信号S2时，在压电变压器1的初级侧电极加驱动信号S3’，该驱动信号S3’具备最大电位2V的时间期间为δ’T，中间电位V的时间期间为(1-2δ’)T，最小电位0的时间期间为δ’T的电压波形。
如图4所示，通过改变第1控制信号和第2控制信号的占空比，可以改变加在压电变压器1上的驱动信号的电压波形。
与实施方式例1一样，通过控制部13设定压电变压器1的驱动频率和施加电压(图4的中间电位V)，基于如图2C所示求出的时间比率δ生成图4所示的第1控制信号S1和第2控制信号S2，通过该第1控制信号S1和第2控制信号S2，驱动部14以图4所示的振幅形状的电压波形向压电变压器1的初级侧电极提供功率。从驱动部14提供的功率由压电变压器1升压后输出，向负载2提供功率。检测部5检测负载2的输出状态，将对应该输出状态的检测信号送至控制部13。控制部13基于来自检测部5的检测信号，对驱动频率或施加电压进行控制，以便使负载2的输出状态一定或变化。
在如上工作的元件构成的电路中，负载2使用冷阴极管时，与实施方式1一样，控制部13对应冷阴极管的点灯状态、即阻抗的变化，对驱动频率和施加电压进行设定，来进行冷阴极管的点灯控制以及点灯时的亮度控制。
如以上所述，根据本实施例，可以不使用感性元件，对由压电变压器的驱动信号所包含的、驱动频率以外的高次谐波成分所激励的高次模式进行抑制，来提高压电变压器的驱动效率、耐功率性和失真的可靠性。另外，可以通过简单的构成实现压电变压器的驱动电路。
另外，驱动部14使用图3所示构成以外的图5所示的构成也可以得到同样的效果。在图5所示的变化例中，驱动部14由第1开关元件16和第2开关元件17串联连接的第1串联连接体、以及电容器C1和电容器C2串联连接的第2串联连接体并联连接构成。此时，第1控制信号S1、S1’、第2控制信号S2、S2’的时序关系如图6所示。
(实施方式3)图7是表示本发明实施方式3涉及的压电变压器驱动电路的一构成例的方框图。另外，在图7中，具有与图1所示的实施方式1构成和功能相同的部分附加同一符号，并省略其说明。
在图7中，驱动部24由第1开关元件26和第2开关元件27串联连接的第1串联连接体、以及第3开关元件28和第4开关元件29串联联接而成的第2串联连接体构成，第1开关元件26和第2开关元件27的共用连接部(第1串联连接体的输出部)与压电变压器1的一侧的初级电极连接，第3开关元件28和第4开关元件29的共用连接部(第2串联连接体的输出部)与压电变压器1的另一侧的初级电极连接。
从控制部23向第1开关元件26的栅极提供第1控制信号S11，向第2开关元件27的栅极提供第2控制信号S12，向第3开关元件28的栅极提供第3控制信号S13，还向第4开关元件29的栅极提供第4控制信号S14，向压电变压器1的初级电极之间加驱动信号S3。
接着，在图7的基础上参照图8对如上构成的压电变压器的驱动电路的动作进行说明。图8是图7示出的驱动电路的各部信号的时序图。另外，图8中，由第1控制信号S11的“导通”和“断开”表示第1开关元件26处于导通和断开状态，由第2控制信号S12的“导通”和“断开”表示第2开关元件27处于导通和断开状态，由第3控制信号S13、S13’的“导通”和“断开”表示第3开关元件28处于导通和断开状态，由第4控制信号S14、S14’的“导通”和“断开”表示第4开关元件29处于导通和断开状态。
从控制部23以图8所示的时序关系向第1开关元件26的栅极提供第1控制信号S11、向第2开关元件27的栅极提供第2控制信号S12、向第3开关元件28的栅极提供第3控制信号S13、或向第4开关元件29的栅极提供第4控制信号S14时，在压电变压器1的初级侧电极之间加驱动信号S3，该驱动信号S3具有最大电位+V的时间期间为为δT，中间电位0的时间期间为(1-2δ)T，最小电位-V的时间期间为δT的电压波形。其中，第1控制信号S11和第2控制信号S12存在逻辑相互反转的关系，第3控制信号S13和第4控制信号S14存在逻辑相互反转的关系。另外，第3控制信号S13、第4控制信号S14相对于第1控制信号S11、第2控制信号S12有相位差。
另外，从控制部23向第1开关元件26的栅极提供第1控制信号S11、向第2开关元件27的栅极提供第2控制信号S12、向第3开关元件28的栅极提供相位与S1 3不同的第3控制信号S13’、向第4开关元件29的栅极提供相位与S14不同第4控制信号S14’时，在压电变压器1的初级侧电极之间加驱动信号S3，该驱动信号S3具有最大电位+V的时间期间为为δ’T，中间电位0的时间期间为(1-2δ’)T，最小电位-V的时间期间为δ’T的电压波形。
如图8所示，通过使第3控制信号、第4控制信号相对第1控制信号、第2控制信号的相位改变，可以使加在压电变压器1上的驱动信号的电压波形改变。
与实施方式例1一样，通过控制部23设定压电变压器1的驱动频率和施加电压(图8的电位V)，基于如图2C所示求出的时间比率δ生成图8所示的第1控制信号S11、第2控制信号S12、第3控制信号S13和第4控制信号S14，通过这些控制信号S11、S12、S13和S14，驱动部24以图8所示的振幅形状的电压波形向压电变压器1的初级侧电极提供功率。从驱动部24提供的功率由压电变压器1升压后输出，向负载2提供功率。检测部5检测负载2的输出状态，将对应该输出状态的检测信号送至控制部23。控制部23基于来自检测部5的检测信号，对驱动频率或施加电压进行控制，以便使负载2的输出状态一定或变化。
在如上工作的元件构成的电路中，负载2使用冷阴极管时，控制部23对应冷阴极管的点灯状态、即阻抗的变化，对驱动频率和施加电压进行设定，来进行冷阴极管的点灯控制以及点灯时的亮度控制。
如以上所述，根据本实施例，可以不使用感性元件，对由压电变压器的驱动信号所包含的、驱动频率以外的高次谐波成分所激励的高次模式进行抑制，来提高压电变压器的驱动效率、耐功率性和失真的可靠性。
另外，根据本实施方式，如图8所示，作为加在压电变压器1上的电压，相对驱动电路的接地电平、即0电位，可以赋予正负的电位+V、-V，所以与实施方式1和实施方式2比较，由于在不工作时，不在压电变压器1上加电压所以可以抑制无用的功率损耗，而且由于驱动信号仅从电路的接地电平、即电位0变化至+V或者从0变化至-V，所以比从0变化到2V的第1和第2实施方式相比较，开关噪声可以变小。
因此，根据本实施方式，在实现第1和第2实施方式的优点之外，还可以实现进一步控制噪声产生的压电变压器的驱动电路。
(实施方式4)图9是表示本发明实施方式4涉及的压电变压器驱动电路的一构成例的方框图。另外，在图9中，具有与图1所示的实施方式1构成和功能相同的部分附加同一符号，并省略其说明。
本实施方式，基于来自控制部33的控制信号，从驱动部34向压电变压器1的初级侧电极上施加的驱动信号的电压波形与实施方式1不同。
图10A是表示从驱动部34向压电变压器1加矩形波驱动信号的一个例子的波形图。在图10A中，矩形波驱动信号的周期T相当于压电变压器1的驱动频率的倒数，将第1时间比率定义为δ1、第2时间比率定义为δ2时，驱动信号的电位为最大电位2V或最小电位0的时间期间为δ1T，驱动信号的电位为α1V或α2V的时间期间为δ2T。其中，α1是满足1＜α1＜2关系的系数、α2是满足0＜α2＜1关系的系数。
图10B是表示相对第1时间比率δ1设定为0.21时的第2时间比率δ2的变化，3次振动模式的振幅对1次振动模式的振幅的比率R11、5次振动模式的振幅对1次振动模式的振幅的比率R12、以及将R1和R2之和规格化的值R13的曲线图。
如图10B所示，由于将第1时间比率δ1设定为0.21时，第2时间比率δ2为0.17左右R13最小，所以，如果将第2时间比率δ2设定为0.17左右，则与加在压电变压器上的矩形波驱动信号的占空比为0.5的情况相比较，可以使3次振动模式和5次振动模式的频率成分变小，而且与第1或第2实施方式相比较，高次振动模式的影响小。
接着，对基于如上得到的第1时间比率δ1和第2时间比率δ2来驱动压电变压器1的电路动作进行说明。
在图9中，通过控制部33设定压电变压器1的驱动频率和施加电压(图10A的电位V，系数α1、α2)，基于如图10B所示求出的第1时间比率δ1和第2时间比率δ2生成控制信号，通过该控制信号，驱动部34以图10A所示的振幅形状的电压波形向压电变压器1的初级侧电极提供功率。从驱动部34提供的功率由压电变压器1升压后输出，向负载2提供功率。检测部5检测负载2的输出状态，将对应该输出状态的检测信号送至控制部33。控制部33基于来自检测部5的检测信号，对驱动频率或施加电压进行控制，以便使负载2的输出状态一定或变化。
在如上工作的元件构成的电路中，负载2使用冷阴极管时，冷阴极管在点灯开始前为不小于几百MΩ的高阻抗，点灯时由于阻抗急剧降低到几百kΩ，所以压电变压器31的谐振频率和升压比的频率特性变化。为此，控制部33对应冷阴极管的点灯状态、即阻抗的变化，对驱动频率和施加电压进行设定，来进行冷阴极管的点灯控制以及点灯时的亮度控制。
如以上所述，根据本实施例，可以不使用感性元件，对由压电变压器的驱动信号所包含的、驱动频率以外的高次谐波成分所激励的高次模式进行抑制，来提高压电变压器的驱动效率、耐功率性和失真的可靠性。
另外，本实施方式的驱动电路并非仅图9所示的构成元件可以实现，只要其他构成元件能满足图9的构成元件所实现的功能即可。
此外，本实施方式说明了在用1次振动模式激励压电变压器的情况下，考虑3次振动模式和5次振动模式对1次振动模式的影响来设定关于第1时间比率δ1和第2时间比率δ2的值，但本发明并不限定考虑到5次振动模式为止的高次模式影响的比例。
此外，激励压电变压器的振动模式不限于1次振动模式，只要考虑对比激励的振动模式高的高次振动模式的影响，来设定第1时间比率δ1和第2时间比率δ2的值，就可以得到同样的效果。
再有，可以使用微计算机和存储器等数据存储装置等的外围设备，对采用基于从图9的检测部5来的检测信号的控制部3的、压电变压器1的驱动频率和驱动电压的设定通过软件进行处理，另外，驱动部34能够由输出如图10A输出的驱动电压波形的D/A转换器等和运算放大器等放大器构成。
再有，本实施方式中，虽然构成为决定驱动信号的电平为最大电位及最小电位的时间与驱动信号的周期T的比率δ1、以及驱动信号的电平为最大电位及最小电位之间的电位的时间与驱动信号的周期T的比率δ2，即，设定n为2，构成为决定驱动信号的电平为从最大电位及最小电位向中间电位依次改变的电位即第n(n＝2)的时间为止相对驱动信号的周期T的比率δ1和δ2，但也可以设定n不小于3，构成为决定驱动信号的电平为从最大电位及最小电位向中间电位顺次改变的电位的到第n时间期间为止相对驱动信号的周期的比率δ1、δ2、…、δn。
(实施方式5)本发明实施方式5使用实施方式1说明过的参照图1所示的压电变压器的驱动电路。本实施方式与实施方式1不同之处在于，在实施方式1中，决定时间比率δ，以便将作为更高次振动模式的3次振动模式的振幅A3和5次振动模式的振幅A5相对1次振动模式的振幅A1的比率R1和R2之和规格化所得的值R3最小，而在本实施方式中，以2次振动模式驱动压电变压器，决定时间比率δ，以便将作为更高次的输入电流值的3次成分(A3)和输入电流的5次成分(A5)相对1次成分(A1)的比率(R1)和(R2)之和规格化所得的值R3最小。
图11是表示图1的压电变压器1的构成的斜视图和表示λ(1波长)振动模式的位移分布的波形图。在图11中，131U是初级侧上电极，131D是初级侧下电极，132是次级侧电极，133是压电体，140是低阻抗部，141是高阻抗部。另外，134表示压电变压器1的λ(1波长)振动模式的位移分布。
接着，对图11所示的压电变压器的动作进行说明。当电信号(驱动信号)输入低阻抗部140的初级侧电极131U、131D时，通过逆压电效果，激励压电变压器1的长度方向的延伸振动。所激励的振动在高阻抗部141由压电效果再转换成电信号，从次级侧电极132输出。
图12是表示图11所示的压电变压器1的导纳的频率特性的曲线图。在图12中，压电变压器1的振动模式有多种。另外，不激励4次或6次的振动模式(具体而言，不激励不低于4次的偶数次振动模式)。此时，所输入的电信号蓄积在压电变压器1上，作为无效功率返回电源。
为此，利用2次振动模式以图13A所示的驱动波形来驱动压电变压器1时，高次谐波成分的6次(图13B为A3)、10次(图13B为A5)的成分由于压电变压器1的输入电容成分，作为无效功率输入。
图13A是表示从图1的驱动部4加在压电变压器1上的矩形波驱动信号一个例子的波形图。在图13A中，矩形波驱动信号的周期T相当于压电变压器1的驱动频率的倒数，将驱动信号的电位为最大电位(2V)及最小电位(0)的时间期间设为δT。也就是说，δ表示驱动信号的电平为最大电位及最小电位的时间与驱动信号的周期T的比率。
图13B是表示通过傅里叶变换由频率成分计算的各振动模式的振幅A的变化，相对于图13A所示的时间比率δ的变化的曲线图。在图13B中，A1表示压电变压器的输入电流的1次成分相对时间比率δ的变化，A3表示3次成分相对时间比率δ的变化，A5表示5次成分相对时间比率δ的变化。
图13C是输入电流的3次成分值A3相对图13B所示的1次成分值A1的比率R1、5次成分值A5相对图13B所示的1次成分值A1的比率R2、以及将R1和R2之和规格化的值R3的曲线图。
如图13C所示，由于时间比率δ为0.4(40％)左右时R3变得最小，所以如果将时间比率δ设定为0.4左右，则与δ为0.5(加在压电变压器1上的矩形波驱动信号的占空比为0.5)时比较，高次的输入电流成分可以变小，能够高效工作。其结果，压电变压器的感性损耗可以减小，可以高效率地工作。另外，由于可以减少发热，所以可以使压电变压器的可靠性提高。
接着，对基于如上求得的时间比率δ驱动压电变压器1的电路动作进行说明。
在图1中，通过控制部3设定压电变压器1的驱动频率和施加电压(图13A的电位V)，基于如图13C所示求出的时间比率δ生成控制信号，通过该控制信号，驱动部4以图13A所示的振幅形状的电压波形向压电变压器1的初级侧电极提供功率。从驱动部4提供的功率由压电变压器1升压后输出，向负载2提供功率。检测部5检测负载2的输出状态，将对应该输出状态的检测信号送至控制部3。控制部3基于来自检测部5的检测信号，对驱动频率或施加电压进行控制，以便使负载2的输出状态一定或变化。
在如上工作的元件构成的电路中，负载2使用冷阴极管时，冷阴极管在点灯开始前为不小于几百MΩ的高阻抗，点灯时由于阻抗急剧降低到几百kΩ，所以压电变压器1的谐振频率和升压比的频率特性变化。为此，控制部3对应冷阴极管的点灯状态、即阻抗的变化，对驱动频率和施加电压进行设定，来进行冷阴极管的点灯控制以及点灯时的亮度控制。
如以上所述，根据本实施例，可以不使用感性元件，对由压电变压器的驱动信号所包含的、驱动频率以外的高次谐波成分的输入电流值进行抑制，提高压电变压器的驱动效率、耐功率性和失真的可靠性。
另外，本实施方式的驱动电路并非仅仅图1所示的构成元件可以实现，只要其他构成元件能满足图1的构成元件所实现的功能即可。
此外，激励压电变压器的振动模式不限于2次振动模式，只要考虑对比激励的振动模式高的高次振动模式和输入电容成分导致的无用功率的影响来设定时间比率δ的值，就可以得到同样的效果。
再有，虽然没有例示比激励压电变压器的振动模式还高的高次振动模式的情况，但在输入电压波形的高次谐波成分之中有激励振动的成分和不激励振动的成分的情况下，如果将时间比率δ的值设定成输入压电变压器的输入电流(含无效电流)的高次谐波成分变得最小，则可以得到同样的效果。
再有，可以使用微计算机和存储器等数据存储装置等的外围设备，通过软件进行处理对采用基于从图1的检测部5来的检测信号的控制部3的、压电变压器1的驱动频率和驱动电压的设定，另外，驱动部4能够由输出图13A所示的驱动电压波形的D/A转换器等和运算放大器等放大器构成。
再有，本实施方式中，虽然构成为决定驱动信号的电平为最大电位及最小电位的时间相对驱动信号的周期T的比率δ，但也可以如实施方式4所示，构成决定驱动信号的电平为最大电位及最小电位的时间相对驱动信号的周期T的比率δ1、以及驱动信号的电平为最大电位及最小电位之间的电位的时间相对驱动信号的周期T的比率δ2，即，设定n为2，构成为决定驱动信号的电平为从最大电位及最小电位向中间电位顺次改变的电位的第n(n＝2)的时间为止相对驱动信好的周期T的比率δ1和δ2。
再有，也可以设定n不小于3，构成为决定驱动信号的电平为从最大电位及最小电位向中间电位顺次改变的电位的到第n时间期间为止相对驱动信号的周期的比率δ1、δ2、…、δn。
(实施方式6)图14是表示本发明实施例6涉及的液晶屏的内部构成的示意性图。本实施方式的液晶屏41搭载在液晶显示器或液晶监视器上，将实施方式1至5的任意一种压电变压器的驱动电路，用作对作为液晶屏41的背光的冷阴极管42进行驱动的换流器电路43使用。另外，由冷阴极管42和换流器电路43构成冷阴极管发光装置。
在现有的电磁方式的变压器中，必须常时地输出冷阴极管的点灯开始时的高电压。但是，根据本实施方式，通过使用压电变压器，压电变压器的输出电压根据冷阴极管的点灯开始和点灯时的负载变动而改变，所以可以解除对液晶屏所搭载的其它电路的不良影响。
另外，由于与电磁变压器相比较，压电变压器的每个单位可以处理的电能较大，所以可以减小体积，更由于压电变压器使用矩形板的长度振动，所以该形状有利于薄型化，还有利于液晶屏自身的小型和减轻重量。
(实施方式7)图15是表示本发明实施例7涉及的作为液晶屏装入设备的便携式电话的外观构成的示意性图。本实施方式的便携式电话50搭载了实施方式6的液晶屏41。
根据本实施方式，例如通过在便携式电话50中搭载内置有实施方式1至5的任意一个实施方式涉及的压电变压器的驱动电路的液晶屏41，在实现设备小型化的同时可以提高可靠性。
另外，虽然在本实施方式中说明了在便携式电话上搭载液晶屏的情况，但其它搭载在便携式信息终端和通信终端的情况也可以得到同样的优点。
如以上说明，根据本发明，可以不使用感性元件，对由压电变压器的驱动信号所包含的、驱动频率以外的高次谐波成分的输入电流所激励的高次模式进行抑制，来提高压电变压器的驱动效率，而且通过抑制由驱动频率以外的高次谐波成分激励的高次振动模式，可以提高压电变压器的耐功率性和失真的可靠性。
另外，将通过本发明的驱动电路对冷阴极管进行发光控制的冷阴极管发光装置内置在液晶屏中，通过将该液晶屏装入便携式电话、信息便携式终端、通信终端等设备中，可以实现设备小型化，而且可以提高可靠性。
权利要求
1.一种压电变压器的驱动方法，该被驱动的压电变压器在压电体上形成初级侧电极和次级侧电极，对从上述初级侧电极输入的驱动信号进行转换，从上述次级侧电极输出至负载，其特征在于，具备检测对上述负载的输出状态，生成检测信号的步骤；及基于上述检测信号，生成对上述压电变压器的驱动频率和输入功率进行控制的上述驱动信号的步骤；上述驱动信号是矩形波信号，该矩形波信号具有由上述驱动信号的周期分别乘以到第n(n是不小于1的自然数)时间比率为止的时间比率而得到的、电平为从最大电位及最小电位向中间电位顺次改变的电位的到第n时间期间为止的时间期间，到上述第n时间比率为止的时间比率之和被设定成小于0.5，而且到上述第n时间比率为止的时间比率被设定成更高次的各输入电流的值相对激励上述压电变压器的频率的输入电流的值的比率之和变为最小。
2.如权利要求1所记载的压电变压器的驱动方法，其特征在于，上述负载是冷阴极管。
3.一种压电变压器的驱动方法，该被驱动的压电变压器在压电体上形成初级侧电极和次级侧电极，对从上述初级侧电极输入的驱动信号进行转换，从上述次级侧电极输出至负载，其特征在于，具备检测对上述负载的输出状态，生成检测信号的步骤；及基于上述检测信号，生成对上述压电变压器的驱动频率和输入功率进行控制的上述驱动信号的步骤；上述驱动信号是矩形波信号，该矩形波信号具有上述驱动信号的周期乘以预定的时间比率而得到的、电平为最大电位及最小电位的时间期间，上述时间比率设定成小于0.5，且使更高次的各输入电流的值相对激励上述压电变压器的频率的输入电流的值的比率之和变为最小。
4.如权利要求3所记载的压电变压器的驱动方法，其特征在于，上述负载是冷阴极管。
5.一种压电变压器的驱动方法，该被驱动的压电变压器在压电体上形成初级侧电极和次级侧电极，对从上述初级侧电极输入的驱动信号进行转换，从上述次级侧电极输出至负载，其特征在于，具备检测对上述负载的输出状态，生成检测信号的步骤；及基于上述检测信号，生成对上述压电变压器的驱动频率和输入功率进行控制的上述驱动信号的步骤；上述驱动信号是具有第1时间期间和第2时间期间的矩形波信号，该第1时间期间是第1时间比率乘以上述驱动信号的周期而得到的、电平为最大电位及最小电位的时间期间，该第2时间期间是第2时间比率乘以上述驱动信号的周期而得到的、电平为上述最大电位和上述最小电位之间的电位的时间期间，上述第1时间比率和上述第2时间比率之和设定成小于0.5，而且上述第1时间比率及上述第2时间比率设定成更高次的各输入电流的值相对激励上述压电变压器的频率的输入电流的值的比率之和变为最小。
6.如权利要求5所记载的压电变压器的驱动方法，其特征在于，上述负载是冷阴极管。
7.一种压电变压器的驱动方法，该被驱动的压电变压器在压电体上形成初级侧电极和次级侧电极，对从上述初级侧电极输入的驱动信号进行转换，从上述次级侧电极输出至负载，其特征在于，具备检测对上述负载的输出状态，生成检测信号的步骤；及基于上述检测信号，生成对上述压电变压器的驱动频率和输入功率进行控制的上述驱动信号的步骤；上述驱动信号是矩形波信号，该矩形波信号具有由上述驱动信号的周期分别乘以到第n(n是不小于1的自然数)时间比率为止的时间比率而得到的、电平为从最大电位及最小电位向中间电位顺次改变的电位的到第n时间期间为止的时间期间，到上述第n时间比率为止的时间比率之和被设定成小于0.5，而且到上述第n时间比率为止的时间比率被设定成更高次的各振动模式的振幅相对激励上述压电变压器的振动模式的振幅的比率之和变为最小。
8.如权利要求7所记载的压电变压器的驱动方法，其特征在于，上述负载是冷阴极管。
9.一种压电变压器的驱动方法，该被驱动的压电变压器在压电体上形成初级侧电极和次级侧电极，对从上述初级侧电极输入的驱动信号进行转换，从上述次级侧电极输出至负载，其特征在于，具备检测对上述负载的输出状态，生成检测信号的步骤；及基于上述检测信号，生成对上述压电变压器的驱动频率和输入功率进行控制的上述驱动信号的步骤；上述驱动信号是矩形波信号，该矩形波信号具有上述驱动信号的周期乘以预定的时间比率而得到的、电平为最大电位及最小电位的时间期间，上述时间比率设定成小于0.5，且使更高次的各振动模式的振幅相对激励上述压电变压器的振动模式的振幅的比率之和变为最小。
10.如权利要求9所记载的压电变压器的驱动方法，其特征在于，上述负载是冷阴极管。
11.一种压电变压器的驱动方法，该被驱动的压电变压器在压电体上形成初级侧电极和次级侧电极，对从上述初级侧电极输入的驱动信号进行转换，从上述次级侧电极输出至负载，其特征在于，具备检测对上述负载的输出状态，生成检测信号的步骤；及基于上述检测信号，生成对上述压电变压器的驱动频率和输入功率进行控制的上述驱动信号的步骤；上述驱动信号是具有第1时间期间和第2时间期间的矩形波信号，该第1时间期间是第1时间比率乘以上述驱动信号的周期而得到的、电平为最大电位及最小电位的时间期间，该第2时间期间是第2时间比率乘以上述驱动信号的周期而得到的、电平为上述最大电位和上述最小电位之间的电位的时间期间，上述第1时间比率和上述第2时间比率之和设定成小于0.5，而且上述第1时间比率及上述第2时间比率设定成更高次的各振动模式的振幅相对激励上述压电变压器的振动模式的振幅的比率之和变为最小。
12.如权利要求11所记载的压电变压器的驱动方法，其特征在于，上述负载是冷阴极管。
13.一种压电变压器的驱动电路，其特征在于，具备压电变压器，在压电体上形成初级侧电极和次级侧电极，对从上述初级侧电极输入的驱动信号进行转换，从上述次级侧电极输出至负载；检测部，检测对上述负载的输出状态来生成检测信号；控制部，基于从上述检测部输出的检测信号，生成用于对上述压电变压器的驱动频率和输入功率进行控制的控制信号；及驱动部，基于从上述控制部输出的控制信号，向上述压电变压器提供上述驱动信号；上述驱动信号是矩形波信号，该矩形波信号具有由上述驱动信号的周期分别乘以到第n(n是不小于1的自然数)时间比率为止的时间比率而得到的、电平为从最大电位及最小电位向中间电位顺次改变的电位的到第n时间期间为止的时间期间，上述控制部将到上述第n时间比率为止的时间比率之和设定成小于0.5，而且将到上述第n时间比率为止的时间比率设定成更高次的各输入电流的值相对激励上述压电变压器的频率的输入电流的值的比率之和变为最小。
14.如权利要求13所记载的压电变压器的驱动电路，其特征在于，上述负载是冷阴极管。
15.一种压电变压器的驱动电路，其特征在于，具备压电变压器，在压电体上形成初级侧电极和次级侧电极，对从上述初级侧电极输入的驱动信号进行转换，从上述次级侧电极输出至负载；检测部，检测对上述负载的输出状态来生成检测信号；控制部，基于从上述检测部输出的检测信号，生成用于对上述压电变压器的驱动频率和输入功率进行控制的控制信号；及驱动部，基于从上述控制部输出的控制信号，向上述压电变压器提供上述驱动信号；上述驱动信号是矩形波信号，该矩形波信号具有上述驱动信号的周期乘以预定的时间比率而得到的、电平为最大电位及最小电位的时间期间，上述驱动部包括至少两个开关元件，上述控制部通过对向上述开关元件提供的至少两个控制信号的占空比或相位进行控制，将上述时间比率设定成小于0.5，且使更高次的各输入电流的值相对激励上述压电变压器的频率的输入电流的值的比率之和变为最小。
16.如权利要求15所记载的压电变压器的驱动电路，其特征在于，上述负载是冷阴极管。
17.一种压电变压器的驱动电路，其特征在于，具备压电变压器，在压电体上形成初级侧电极和次级侧电极，对从上述初级侧电极输入的驱动信号进行转换，从上述次级侧电极输出至负载；检测部，检测对上述负载的输出状态来生成检测信号；控制部，基于从上述检测部输出的检测信号，生成用于对上述压电变压器的驱动频率和输入功率进行控制的控制信号；及驱动部，基于从上述控制部输出的控制信号，向上述压电变压器提供上述驱动信号；上述驱动信号是具有第1时间期间和第2时间期间的矩形波信号，该第1时间期间是第1时间比率乘以上述驱动信号的周期而得到的、电平为最大电位及最小电位的时间期间，该第2时间期间是第2时间比率乘以上述驱动信号的周期而得到的、电平为上述最大电位和上述最小电位之间的电位的时间期间，上述控制部将上述第1时间比率和上述第2时间比率之和设定成小于0.5，而且将上述第1时间比率及上述第2时间比率设定成更高次的各输入电流的值相对激励上述压电变压器的频率的输入电流的值的比率之和变为最小。
18.如权利要求17所记载的压电变压器的驱动电路，其特征在于，上述负载是冷阴极管。
19.一种压电变压器的驱动电路，其特征在于，具备压电变压器，在压电体上形成初级侧电极和次级侧电极，对从上述初级侧电极输入的驱动信号进行转换，从上述次级侧电极输出至负载；检测部，检测对上述负载的输出状态来生成检测信号；控制部，基于从上述检测部输出的检测信号，生成用于对上述压电变压器的驱动频率和输入功率进行控制的控制信号；及驱动部，基于从上述控制部输出的控制信号，向上述压电变压器提供上述驱动信号；上述驱动信号是矩形波信号，该矩形波信号具有由上述驱动信号的周期分别乘以到第n(n是不小于1的自然数)时间比率为止的时间比率而得到的、电平为从最大电位及最小电位向中间电位顺次改变的电位的到第n时间期间为止的时间期间，上述控制部将到上述第n时间比率为止的时间比率之和设定成小于0.5，而且将到上述第n时间比率为止的时间比率设定成更高次的各振动模式的振幅相对激励上述压电变压器的振动模式的振幅的比率之和变为最小。
20.如权利要求19所记载的压电变压器的驱动电路，其特征在于，上述负载是冷阴极管。
21.一种压电变压器的驱动电路，其特征在于，具备压电变压器，在压电体上形成初级侧电极和次级侧电极，对从上述初级侧电极输入的驱动信号进行转换，从上述次级侧电极输出至负载；检测部，检测对上述负载的输出状态来生成检测信号；控制部，基于从上述检测部输出的检测信号，生成用于对上述压电变压器的驱动频率和输入功率进行控制的控制信号；及驱动部，基于从上述控制部输出的控制信号，向上述压电变压器提供上述驱动信号；上述驱动信号是矩形波信号，该矩形波信号具有上述驱动信号的周期乘以预定的时间比率而得到的、电平为最大电位及最小电位的时间期间，上述驱动部包括至少两个开关元件，上述控制部通过对向上述开关元件提供的至少两个控制信号的占空比或相位进行控制，将上述时间比率设定成小于0.5，且使更高次的各振动模式的振幅相对激励上述压电变压器的振动模式的振幅的比率之和变为最小。
22.如权利要求21所记载的压电变压器的驱动电路，其特征在于，上述负载是冷阴极管。
23.一种压电变压器的驱动电路，其特征在于，具备压电变压器，在压电体上形成初级侧电极和次级侧电极，对从上述初级侧电极输入的驱动信号进行转换，从上述次级侧电极输出至负载；检测部，检测对上述负载的输出状态来生成检测信号；控制部，基于从上述检测部输出的检测信号，生成用于对上述压电变压器的驱动频率和输入功率进行控制的控制信号；及驱动部，基于从上述控制部输出的控制信号，向上述压电变压器提供上述驱动信号；上述驱动信号是具有第1时间期间和第2时间期间的矩形波信号，该第1时间期间是第1时间比率乘以上述驱动信号的周期而得到的、电平为最大电位及最小电位的时间期间，该第2时间期间是第2时间比率乘以上述驱动信号的周期而得到的、电平为上述最大电位和上述最小电位之间的电位的时间期间，上述控制部将上述第1时间比率和上述第2时间比率之和设定成小于0.5，而且将上述第1时间比率及上述第2时间比率设定成更高次的各振动模式的振幅相对激励上述压电变压器的振动模式的振幅的比率之和变为最小。
24.如权利要求23所记载的压电变压器的驱动电路，其特征在于，上述负载是冷阴极管。
25.一种冷阴极管发光装置，其特征在于，具备压电变压器，在压电体上形成初级侧电极和次级侧电极，对从上述初级侧电极输入的驱动信号进行转换后从上述次级侧电极输出；冷阴极管，与上述压电变压器的次级侧电极连接；检测部，检测对上述冷阴极管的输出状态来生成检测信号；控制部，基于从上述检测部输出的检测信号，生成用于对上述压电变压器的驱动频率和输入功率进行控制的控制信号；及驱动部，基于从上述控制部输出的控制信号，向上述压电变压器提供上述驱动信号；上述驱动信号是矩形波信号，该矩形波信号具有由上述驱动信号的周期分别乘以到第n(n是不小于1的自然数)时间比率为止的时间比率而得到的、电平为从最大电位及最小电位向中间电位顺次改变的电位的到第n时间期间为止的时间期间，上述控制部将到上述第n时间比率为止的时间比率之和设定成小于0.5，而且将到上述第n时间比率为止的时间比率设定成更高次的各输入电流的值相对激励上述压电变压器的频率的输入电流的值的比率之和变为最小，基于所设定的到上述第n时间比率为止的时间比率生成上述控制信号。
26.一种冷阴极管发光装置，其特征在于，具备压电变压器，在压电体上形成初级侧电极和次级侧电极，对从上述初级侧电极输入的驱动信号进行转换后从上述次级侧电极输出；冷阴极管，与上述压电变压器的次级侧电极连接；检测部，检测对上述冷阴极管的输出状态来生成检测信号；控制部，基于从上述检测部输出的检测信号，生成用于对上述压电变压器的驱动频率和输入功率进行控制的控制信号；及驱动部，基于从上述控制部输出的控制信号，向上述压电变压器提供上述驱动信号；上述驱动信号是矩形波信号，该矩形波信号具有上述驱动信号的周期乘以预定的时间比率而得到的、电平为最大电位及最小电位的时间期间，上述控制部将上述时间比率设定成小于0.5，且使更高次的各输入电流的值相对激励上述压电变压器的频率的输入电流的值的比率之和变为最小，基于所设定的上述时间比率生成上述控制信号。
27.一种冷阴极管发光装置，其特征在于，具备压电变压器，在压电体上形成初级侧电极和次级侧电极，对从上述初级侧电极输入的驱动信号进行转换后从上述次级侧电极输出；冷阴极管，与上述压电变压器的次级侧电极连接；检测部，检测对上述冷阴极管的输出状态来生成检测信号；控制部，基于从上述检测部输出的检测信号，生成用于对上述压电变压器的驱动频率和输入功率进行控制的控制信号；及驱动部，基于从上述控制部输出的控制信号，向上述压电变压器提供上述驱动信号；上述驱动信号是具有第1时间期间和第2时间期间的矩形波信号，该第1时间期间是第1时间比率乘以上述驱动信号的周期而得到的、电平为最大电位及最小电位的时间期间，该第2时间期间是第2时间比率乘以上述驱动信号的周期而得到的、电平为上述最大电位和上述最小电位之间的电位的时间期间，上述控制部将上述第1时间比率和上述第2时间比率之和设定成小于0.5，而且将上述第1时间比率及上述第2时间比率设定成更高次的各输入电流的值相对激励上述压电变压器的频率的输入电流的值的比率之和变为最小，基于所设定的上述第1和第2时间比率生成上述控制信号。
28.一种冷阴极管发光装置，其特征在于，具备压电变压器，在压电体上形成初级侧电极和次级侧电极，对从上述初级侧电极输入的驱动信号进行转换后从上述次级侧电极输出；冷阴极管，与上述压电变压器的次级侧电极连接；检测部，检测对上述冷阴极管的输出状态来生成检测信号；控制部，基于从上述检测部输出的检测信号，生成用于对上述压电变压器的驱动频率和输入功率进行控制的控制信号；及驱动部，基于从上述控制部输出的控制信号，向上述压电变压器提供上述驱动信号；上述驱动信号是矩形波信号，该矩形波信号具有由上述驱动信号的周期分别乘以到第n(n是不小于1的自然数)时间比率为止的时间比率而得到的、电平为从最大电位及最小电位向中间电位顺次改变的电位的到第n时间期间为止的时间期间，上述控制部将到上述第n时间比率为止的时间比率之和设定成小于0.5，而且将到上述第n时间比率为止的时间比率设定成更高次的各振动模式的振幅相对激励上述压电变压器的振动模式的振幅的比率之和变为最小，基于所设定的到上述第n时间比率为止的时间比率生成上述控制信号。
29.一种冷阴极管发光装置，其特征在于，具备压电变压器，在压电体上形成初级侧电极和次级侧电极，对从上述初级侧电极输入的驱动信号进行转换后从上述次级侧电极输出；冷阴极管，与上述压电变压器的次级侧电极连接；检测部，检测对上述冷阴极管的输出状态来生成检测信号；控制部，基于从上述检测部输出的检测信号，生成用于对上述压电变压器的驱动频率和输入功率进行控制的控制信号；及驱动部，基于从上述控制部输出的控制信号，向上述压电变压器提供上述驱动信号；上述驱动信号是矩形波信号，该矩形波信号具有上述驱动信号的周期乘以预定的时间比率而得到的、电平为最大电位及最小电位的时间期间，上述控制部将上述时间比率设定成小于0.5，且使更高次的各振动模式的振幅相对激励上述压电变压器的振动模式的振幅的比率之和变为最小，基于所设定的上述时间比率生成上述控制信号。
30.一种冷阴极管发光装置，其特征在于，具备压电变压器，在压电体上形成初级侧电极和次级侧电极，对从上述初级侧电极输入的驱动信号进行转换后从上述次级侧电极输出；冷阴极管，与上述压电变压器的次级侧电极连接；检测部，检测对上述冷阴极管的输出状态来生成检测信号；控制部，基于从上述检测部输出的检测信号，生成用于对上述压电变压器的驱动频率和输入功率进行控制的控制信号；及驱动部，基于从上述控制部输出的控制信号，向上述压电变压器提供上述驱动信号；上述驱动信号是具有第1时间期间和第2时间期间的矩形波信号，该第1时间期间是第1时间比率乘以上述驱动信号的周期而得到的、电平为最大电位及最小电位的时间期间，该第2时间期间是第2时间比率乘以上述驱动信号的周期而得到的、电平为上述最大电位和上述最小电位之间的电位的时间期间，上述控制部将上述第1时间比率和上述第2时间比率之和设定成小于0.5，而且将上述第1时间比率及上述第2时间比率设定成更高次的各振动模式的振幅相对激励上述压电变压器的振动模式的振幅的比率之和变为最小，基于所设定的上述第1和第2时间比率生成上述控制信号。
31.一种液晶屏，内置冷阴极管发光装置，通过上述冷阴极管发光装置进行亮度控制，其特征在于，上述冷阴极管发光装置具备压电变压器，在压电体上形成初级侧电极和次级侧电极，对从上述初级侧电极输入的驱动信号进行转换后从上述次级侧电极输出；冷阴极管，与上述压电变压器的次级侧电极连接；检测部，检测对上述冷阴极管的输出状态来生成检测信号；控制部，基于从上述检测部输出的检测信号，生成用于对上述压电变压器的驱动频率和输入功率进行控制的控制信号；及驱动部，基于从上述控制部输出的控制信号，向上述压电变压器提供上述驱动信号；上述驱动信号是矩形波信号，该矩形波信号具有由上述驱动信号的周期分别乘以到第n(n是不小于1的自然数)时间比率为止的时间比率而得到的、电平为从最大电位及最小电位向中间电位顺次改变的电位的到第n时间期间为止的时间期间，上述控制部将到上述第n时间比率为止的时间比率之和设定成小于0.5，而且将到上述第n时间比率为止的时间比率设定成更高次的各输入电流的值相对激励上述压电变压器的频率的输入电流的值的比率之和变为最小，基于所设定的到上述第n时间比率为止的时间比率生成上述控制信号。
32.一种液晶屏，内置冷阴极管发光装置，通过上述冷阴极管发光装置进行亮度控制，其特征在于，上述冷阴极管发光装置具备压电变压器，在压电体上形成初级侧电极和次级侧电极，对从上述初级侧电极输入的驱动信号进行转换后从上述次级侧电极输出；冷阴极管，与上述压电变压器的次级侧电极连接；检测部，检测对上述冷阴极管的输出状态来生成检测信号；控制部，基于从上述检测部输出的检测信号，生成用于对上述压电变压器的驱动频率和输入功率进行控制的控制信号；及驱动部，基于从上述控制部输出的控制信号，向上述压电变压器提供上述驱动信号；上述驱动信号是矩形波信号，该矩形波信号具有上述驱动信号的周期乘以预定的时间比率而得到的、电平为最大电位及最小电位的时间期间，上述控制部将上述时间比率设定成小于0.5，且使更高次的各输入电流的值相对激励上述压电变压器的频率的输入电流的值的比率之和变为最小，基于所设定的上述时间比率生成上述控制信号。
33.一种液晶屏，内置冷阴极管发光装置，通过上述冷阴极管发光装置进行亮度控制，其特征在于，上述冷阴极管发光装置具备压电变压器，在压电体上形成初级侧电极和次级侧电极，对从上述初级侧电极输入的驱动信号进行转换后从上述次级侧电极输出；冷阴极管，与上述压电变压器的次级侧电极连接；检测部，检测对上述冷阴极管的输出状态来生成检测信号；控制部，基于从上述检测部输出的检测信号，生成用于对上述压电变压器的驱动频率和输入功率进行控制的控制信号；及驱动部，基于从上述控制部输出的控制信号，向上述压电变压器提供上述驱动信号；上述驱动信号是具有第1时间期间和第2时间期间的矩形波信号，该第1时间期间是第1时间比率乘以上述驱动信号的周期而得到的、电平为最大电位及最小电位的时间期间，该第2时间期间是第2时间比率乘以上述驱动信号的周期而得到的、电平为上述最大电位和上述最小电位之间的电位的时间期间，上述控制部将上述第1时间比率和上述第2时间比率之和设定成小于0.5，而且将上述第1时间比率及上述第2时间比率设定成更高次的各输入电流的值相对激励上述压电变压器的频率的输入电流的值的比率之和变为最小，基于所设定的上述第1和第2时间比率生成上述控制信号。
34.一种液晶屏，内置冷阴极管发光装置，通过上述冷阴极管发光装置进行亮度控制，其特征在于，上述冷阴极管发光装置具备压电变压器，在压电体上形成初级侧电极和次级侧电极，对从上述初级侧电极输入的驱动信号进行转换后从上述次级侧电极输出；冷阴极管，与上述压电变压器的次级侧电极连接；检测部，检测对上述冷阴极管的输出状态来生成检测信号；控制部，基于从上述检测部输出的检测信号，生成用于对上述压电变压器的驱动频率和输入功率进行控制的控制信号；及驱动部，基于从上述控制部输出的控制信号，向上述压电变压器提供上述驱动信号；上述驱动信号是矩形波信号，该矩形波信号具有由上述驱动信号的周期分别乘以到第n(n是不小于1的自然数)时间比率为止的时间比率而得到的、电平为从最大电位及最小电位向中间电位顺次改变的电位的到第n时间期间为止的时间期间，上述控制部将到上述第n时间比率为止的时间比率之和设定成小于0.5，而且将到上述第n时间比率为止的时间比率设定成更高次的各振动模式的振幅相对激励上述压电变压器的振动模式的振幅的比率之和变为最小，基于所设定的到上述第n时间比率为止的时间比率生成上述控制信号。
35.一种液晶屏，内置冷阴极管发光装置，通过上述冷阴极管发光装置进行亮度控制，其特征在于，上述冷阴极管发光装置具备压电变压器，在压电体上形成初级侧电极和次级侧电极，对从上述初级侧电极输入的驱动信号进行转换后从上述次级侧电极输出；冷阴极管，与上述压电变压器的次级侧电极连接；检测部，检测对上述冷阴极管的输出状态来生成检测信号；控制部，基于从上述检测部输出的检测信号，生成用于对上述压电变压器的驱动频率和输入功率进行控制的控制信号；及驱动部，基于从上述控制部输出的控制信号，向上述压电变压器提供上述驱动信号；上述驱动信号是矩形波信号，该矩形波信号具有上述驱动信号的周期乘以预定的时间比率而得到的、电平为最大电位及最小电位的时间期间，上述控制部将上述时间比率设定成小于0.5，且使更高次的各振动模式的振幅相对激励上述压电变压器的振动模式的振幅的比率之和变为最小，基于所设定的上述时间比率生成上述控制信号。
36.一种液晶屏，内置冷阴极管发光装置，通过上述冷阴极管发光装置进行亮度控制，其特征在于，上述冷阴极管发光装置具备压电变压器，在压电体上形成初级侧电极和次级侧电极，对从上述初级侧电极输入的驱动信号进行转换后从上述次级侧电极输出；冷阴极管，与上述压电变压器的次级侧电极连接；检测部，检测对上述冷阴极管的输出状态来生成检测信号；控制部，基于从上述检测部输出的检测信号，生成用于对上述压电变压器的驱动频率和输入功率进行控制的控制信号；及驱动部，基于从上述控制部输出的控制信号，向上述压电变压器提供上述驱动信号；上述驱动信号是具有第1时间期间和第2时间期间的矩形波信号，该第1时间期间是第1时间比率乘以上述驱动信号的周期而得到的、电平为最大电位及最小电位的时间期间，该第2时间期间是第2时间比率乘以上述驱动信号的周期而得到的、电平为上述最大电位和上述最小电位之间的电位的时间期间，上述控制部将上述第1时间比率和上述第2时间比率之和设定成小于0.5，而且将上述第1时间比率及上述第2时间比率设定成更高次的各振动模式的振幅相对激励上述压电变压器的振动模式的振幅的比率之和变为最小，基于所设定的上述第1和第2时间比率生成上述控制信号。
37.一种液晶屏装入设备，所装入的液晶屏内置冷阴极管发光装置，通过上述冷阴极管发光装置进行亮度控制，其特征在于，上述冷阴极管发光装置具备压电变压器，在压电体上形成初级侧电极和次级侧电极，对从上述初级侧电极输入的驱动信号进行转换后从上述次级侧电极输出；冷阴极管，与上述压电变压器的次级侧电极连接；检测部，检测对上述冷阴极管的输出状态来生成检测信号；控制部，基于从上述检测部输出的检测信号，生成用于对上述压电变压器的驱动频率和输入功率进行控制的控制信号；及驱动部，基于从上述控制部输出的控制信号，向上述压电变压器提供上述驱动信号；上述驱动信号是矩形波信号，该矩形波信号具有由上述驱动信号的周期分别乘以到第n(n是不小于1的自然数)时间比率为止的时间比率而得到的、电平为从最大电位及最小电位向中间电位顺次改变的电位的到第n时间期间为止的时间期间，上述控制部将到上述第n时间比率为止的时间比率之和设定成小于0.5，而且将到上述第n时间比率为止的时间比率设定成更高次的各输入电流的值相对激励上述压电变压器的频率的输入电流的值的比率之和变为最小，基于所设定的到上述第n时间比率为止的时间比率生成上述控制信号。
38.一种液晶屏装入设备，所装入的液晶屏内置冷阴极管发光装置，通过上述冷阴极管发光装置进行亮度控制，其特征在于，上述冷阴极管发光装置具备压电变压器，在压电体上形成初级侧电极和次级侧电极，对从上述初级侧电极输入的驱动信号进行转换后从上述次级侧电极输出；冷阴极管，与上述压电变压器的次级侧电极连接；检测部，检测对上述冷阴极管的输出状态来生成检测信号；控制部，基于从上述检测部输出的检测信号，生成用于对上述压电变压器的驱动频率和输入功率进行控制的控制信号；及驱动部，基于从上述控制部输出的控制信号，向上述压电变压器提供上述驱动信号；上述驱动信号是矩形波信号，该矩形波信号具有上述驱动信号的周期乘以预定的时间比率而得到的、电平为最大电位及最小电位的时间期间，上述控制部将上述时间比率设定成小于0.5，且使更高次的各输入电流的值相对激励上述压电变压器的频率的输入电流的值的比率之和变为最小，基于所设定的上述时间比率生成上述控制信号。
39.一种液晶屏装入设备，所装入的液晶屏内置冷阴极管发光装置，通过上述冷阴极管发光装置进行亮度控制，其特征在于，上述冷阴极管发光装置具备压电变压器，在压电体上形成初级侧电极和次级侧电极，对从上述初级侧电极输入的驱动信号进行转换后从上述次级侧电极输出；冷阴极管，与上述压电变压器的次级侧电极连接；检测部，检测对上述冷阴极管的输出状态来生成检测信号；控制部，基于从上述检测部输出的检测信号，生成用于对上述压电变压器的驱动频率和输入功率进行控制的控制信号；及驱动部，基于从上述控制部输出的控制信号，向上述压电变压器提供上述驱动信号；上述驱动信号是具有第1时间期间和第2时间期间的矩形波信号，该第1时间期间是第1时间比率乘以上述驱动信号的周期而得到的、电平为最大电位及最小电位的时间期间，该第2时间期间是第2时间比率乘以上述驱动信号的周期而得到的、电平为上述最大电位和上述最小电位之间的电位的时间期间，上述控制部将上述第1时间比率和上述第2时间比率之和设定成小于0.5，而且将上述第1时间比率及上述第2时间比率设定成更高次的各输入电流的值相对激励上述压电变压器的频率的输入电流的值的比率之和变为最小，基于所设定的上述第1和第2时间比率生成上述控制信号。
40.一种液晶屏装入设备，所装入的液晶屏内置冷阴极管发光装置，通过上述冷阴极管发光装置进行亮度控制，其特征在于，上述冷阴极管发光装置具备压电变压器，在压电体上形成初级侧电极和次级侧电极，对从上述初级侧电极输入的驱动信号进行转换后从上述次级侧电极输出；冷阴极管，与上述压电变压器的次级侧电极连接；检测部，检测对上述冷阴极管的输出状态来生成检测信号；控制部，基于从上述检测部输出的检测信号，生成用于对上述压电变压器的驱动频率和输入功率进行控制的控制信号；及驱动部，基于从上述控制部输出的控制信号，向上述压电变压器提供上述驱动信号；上述驱动信号是矩形波信号，该矩形波信号具有由上述驱动信号的周期分别乘以到第n(n是不小于1的自然数)时间比率为止的时间比率而得到的、电平为从最大电位及最小电位向中间电位顺次改变的电位的到第n时间期间为止的时间期间，上述控制部将到上述第n时间比率为止的时间比率之和设定成小于0.5，而且将到上述第n时间比率为止的时间比率设定成更高次的各振动模式的振幅相对激励上述压电变压器的振动模式的振幅的比率之和变为最小，基于所设定的到上述第n时间比率为止的时间比率生成上述控制信号。
41.一种液晶屏装入设备，所装入的液晶屏内置冷阴极管发光装置，通过上述冷阴极管发光装置进行亮度控制，其特征在于，上述冷阴极管发光装置具备压电变压器，在压电体上形成初级侧电极和次级侧电极，对从上述初级侧电极输入的驱动信号进行转换后从上述次级侧电极输出；冷阴极管，与上述压电变压器的次级侧电极连接；检测部，检测对上述冷阴极管的输出状态来生成检测信号；控制部，基于从上述检测部输出的检测信号，生成用于对上述压电变压器的驱动频率和输入功率进行控制的控制信号；及驱动部，基于从上述控制部输出的控制信号，向上述压电变压器提供上述驱动信号；上述驱动信号是矩形波信号，该矩形波信号具有上述驱动信号的周期乘以预定的时间比率而得到的、电平为最大电位及最小电位的时间期间，上述控制部将上述时间比率设定成小于0.5，且使更高次的各振动模式的振幅相对激励上述压电变压器的振动模式的振幅的比率之和变为最小，基于所设定的上述时间比率生成上述控制信号。
42.一种液晶屏，内置冷阴极管发光装置，通过上述冷阴极管发光装置进行亮度控制，其特征在于，上述冷阴极管发光装置具备压电变压器，在压电体上形成初级侧电极和次级侧电极，对从上述初级侧电极输入的驱动信号进行转换后从上述次级侧电极输出；冷阴极管，与上述压电变压器的次级侧电极连接；检测部，检测对上述冷阴极管的输出状态来生成检测信号；控制部，基于从上述检测部输出的检测信号，生成用于对上述压电变压器的驱动频率和输入功率进行控制的控制信号；及驱动部，基于从上述控制部输出的控制信号，向上述压电变压器提供上述驱动信号；上述驱动信号是具有第1时间期间和第2时间期间的矩形波信号，该第1时间期间是第1时间比率乘以上述驱动信号的周期而得到的、电平为最大电位及最小电位的时间期间，该第2时间期间是第2时间比率乘以上述驱动信号的周期而得到的、电平为上述最大电位和上述最小电位之间的电位的时间期间，上述控制部将上述第1时间比率和上述第2时间比率之和设定成小于0.5，而且将上述第1时间比率及上述第2时间比率设定成更高次的各振动模式的振幅相对激励上述压电变压器的振动模式的振幅的比率之和变为最小，基于所设定的上述第1和第2时间比率生成上述控制信号。
全文摘要
本发明提供一种压电变压器的驱动方法，不使用感性元件，就可以对压电变压器的驱动信号中所包含的、由驱动频率以外的高次谐波成分激励的高次振动模式进行抑制，由此可以提高压电变压器的驱动效率、基于耐电性和失真的可靠性。加在压电变压器的初级侧电极上的驱动信号是矩形波信号，该矩形波信号具有驱动信号的周期T乘以预定的时间比率δ而得到的、电平为最大电位(2V)及最小电位(0V)的时间期间δT，时间比率δ设定成小于0.5，而且更高次的各振动模式的振幅相对激励压电变压器的振动模式的振幅的比率之和变为最小。
文档编号G09G3/34GK1505251SQ2003101180
公开日2004年6月16日 申请日期2003年11月24日 优先权日2002年11月25日
发明者武田克, 中宏 申请人:松下电器产业株式会社